La tendreté des pâtes cuites

  Tiens, nous cuisons une Flammkuecha ou une pissaladière, voire une pizza, c'est-à-dire une couche de pâte, obtenue par mélange de farine et d'eau. 

Nous avons utilisé un rouleau ou un autre instrument afin d'obtenir une épaisseur assez régulière. Cette pâte, éventuellement avec une garniture, est placée dans un four très chaud, par exemple  200 °C. 

A cette température, les parties externes de la pâte ont leur eau qui s'évapore, ce qui produit un croûte croquante. À l'intérieur, la température reste toujours inférieure à 100°, parce que, tant qu'il y a de l'eau, la température ne peut guère augmenter (au mieux quelques degrés, parce que cette eau n'est pas pure, mais contient des "solutés", des composés dissous*). 

La chaleur arrive donc à la surface, et de l'eau s'évapore donc de la partie supérieure et de la  partie inférieure de la pâte, tandis que la tendreté du centre subsiste. 

 

Je  propose un exercice aux amateurs de sciences de la nature, un petit calcul : connaissant les lois classiques de transfert de la chaleur, connaissant la température du four, connaissant la chaleur latente d'évaporation de l'eau (combien il faut d'énergie pour évaporer une masse d'eau donnée, à la température de 100 °C),  pouvons-nous calculer quel sera, après 10 minutes de cuisson par exemple, l'épaisseur des croûtes inférieure et supérieure ? 

La réponse à  la question est intéressante, parce que si l'épaisseur totale de la pâte est inférieure à la somme de ces deux épaisseurs,  alors nous obtiendrons une couche de pâte entièrement croquante ;  en revanche, si l'épaisseur totale est supérieure à la somme des deux épaisseurs, alors nous ferons un coeur tendre entre deux couches croquantes. 

En pratique, les cuisiniers répondent à la question par l'expérience, mais les étudiants en physico-chimie obtiendront facilement le résultat par un simple calcul.  Et puis ? Ce type de problème ne conduit-il pas à l'étude de la physico-chimie ? A la connaissance par la gourmandise ? 

 

* A titre indicatif, quand on fait bouillir 200 g d'eau additionnés de 200 g de sel, la température d'ébullition de l'eau n'est pas de 100 °C, mais de 103 °C ; pas de quoi fouetter un chat.

Pourquoi l'eau dans un verre disparaît-elle ?

Des  amis s'interrogent : si on laisse de l'eau dans un verre, dans une pièce à la température de 20 degrés, l'eau s'évaporera-t-elle ? 

Mes amis me rassurent en me disant qu'ils savent que oui, l'eau s'évaporera, mais ils sont confondus par le fait que la température d'ébullition soit de 100 degrés, alors que, dans la pièce, il n'en fait que 20 environ.

Je ne suis donc pas dans je ne suis donc pas fou quand je dis que les notions élémentaires de physique ne sont pas bien fixées ! 

 

D'ailleurs, dans la discussion qui précède mes explications, j'entends de mes amis des mots de trois syllabes... que mes amis ne différencient pas bien   : vaporisation, évaporation, ébullition...

D'ailleurs, dans un autre billet, j'avais également discuté le fait que certains de mes  amis avaient imaginé que les routes sèchent après la pluie était que l'eau parce que l'eau se serait infiltrée dans le sol... ce que j'avais réfuté en expliquant que le bitume est une émulsion et qu'il ne laisse pas passer l'eau.
Raison pour laquelle des torrents s'écoulent sans pouvoir s'infiltrer en cas de grosse pluie. 

 

Finalement, comment expliquer l'ensemble des phénomènes ? 

 

À la réflexion, je crois je crois que, vu l'incompréhension qui résulte des cours de thermodynamique classique, où l'on fait des bilans avec des mots de plus trop trois syllabes et où l'on cherche à faire écrire des formes différentielles... sans y arriver, il vaut bien mieux discuter les phénomènes en termes moléculaires, et d'abord sans calculer. 

L'eau, ce n'est pas "H2O" ;  c'est d'abord une substance matérielle qui  se trouve à l'état liquide dans certaines conditions de température et de pression. D'ailleurs, il y a lieu de s'étonner que l'eau puisse être solide (glace) basse température, liquide aux températures ambiantes, et sous la forme de vapeur à température supérieure. Cela se comprend si l'on se représente les molécules d'eau comme des boules de billard animées de vitesses différentes, dans toutes les directions. 

Pourquoi ces molécules ne quittent-elles pas le liquide pour aller dans l'air ? En réalité, certaines -les plus rapides- le quittent, et cela conduit à la lente évaporation de l'eau à température ambiante.
Il faut imaginer un caillou, une fusée : dans les deux cas, on les lance vers le haut, mais le caillou retombe, car sa vitesse n'est pas suffisante, alors que la fusée, dont la vitesse est supérieure à la vitesse de "libération", parvient à quitter la Terre pour l'espace. 

Pour l'eau, il en va de même : les molécules d'eau les plus lentes sont retenues par les forces d'attraction exercées par les molécules du liquide (ces forces sont notamment les "liaisons hydrogène"), mais certaines molécules plus rapides parviennent à s'échapper. 

C'est d'ailleurs un exercice de physique élémentaire amusant que de que de calculer cette vitesse de libération: il suffit de connaître la notion de travail d'une force, d'une part,  et la notion dénergie cinétique, d'autre part. 

 

Donc oui, dans un bol qui contient de l'eau, il y a des molécules plus ou moins rapides et les molécules les plus rapides, celles qui ont une vitesse supérieure à la vitesse de libération, peuvent quitter le bol pour partir dans l'atmosphère. En revanche, si le bol est fermé, par exemple par un film de cuisine transparent,  alors s'établira un équilibre entre l'eau liquide et l'air qui la surmonte, chargé de vapeur d'eau. D'ailleurs, on voit des gouttes d'eau sous le film  : n'est-ce pas une belle indication que la vapeur d'eau s'est alors recondensée. 

 

A tout cela, il faut ajouter la notion de "pression de vapeur saturante" : sous le film, la pression partielle de vapeur d'eau dépend de la température, augmentant avec la température jusqu'à atteindre pression atmosphérique quand la température atteint la température d'ébullition. 

D'ailleurs, dans une casserole d'eau que l'on chauffe, on voit bien les phénomènes : si on plonge un thermomètre dans l'eau, on voit la température augmenter, puis une fumée bleutée, puis blanche : c'est de la vapeur qui se recondense : la "fumée", ce n'est pas de la vapeur mais des gouttelettes d'eau recondensée, parce que la vapeur avait atteint l'air plus froid. 

Puis on voit des bulles au fond de la casserole, alors que la température n'est pas de 100 °C : ce sont les gaz dissous qui dégazent. 

 

Et l'on atteint la température de 100 °C : là, les bulles qui se forment au fond de la casserole sont des bulles de vapeur, et, ce qui est merveilleusement intéressant, c'est que, malgré l'énergie apportée, la température n'augmente plus. En effet, il faut beaucoup d'énergie pour permettre aux molécules d'eau de quitter l'eau, de vaincre les forces qui les retenaient. Et cette énergie a pour nom la "chaleur latente de vaporisation"

 

Tout cela me fait penser que l'on aurait dû commencer par expliquer avec les mains les phénomènes avant de calculer à l'aide de la thermodynamique classique. Sans quoi nos amis non seulement échouent à décrire les phénomènes mais en plus à les comprendre. Oui, comprenons le monde en termes moléculaires : vive la chimie !

 

Je reçois cette question d’un professionnel:

 

L’eau a une température d’évaporation saturante, mais à toute température ?  Si l’on congèle un produit, est-ce que l’eau va s’évaporer de celui-ci même à -40°C par exemple.

 

 

Et je réponds ici :  https://scilogs.fr/vivelaconnaissance/vous-avez-dit-pression-de-vapeur-saturante/

L'ébullition

Parmi les changements d'état, il y a le passage de l'état liquide à l'état gazeux, qui a pour nom "évaporation". Et c'est ainsi que l'eau s'évapore à toute température, par exemple.

Cette évaporation diffère de l'ébullition, transition qui, elle, s'effectue à la température fixe  de 100 degrés.

 
Mais rien ne vaut l'expérience qui consister à chauffer de l'eau après y avoir mis un thermomètre.

On rappelle que l'eau est un composé pur, ce qui signifie qu'elle est fait d'une myriade d'objets tous identiques, qui sont des "molécules d'eau".

L'eau n'est pas "une molécule", comme certains le disent certains de façon erronée, mais c'est un composé fait d'un nombre immense de molécules. Et c'est parce que ces molécules sont identiques que l'eau est ce que l'on nomme un composé, ou espèce chimique.
Je parle bien sûr de l'eau pure, et non pas de l'eau du robinet, qui doit son goût à de nombreux "ions" et autres molécules, qui y sont dissous.

Soit donc une casserole d'eau que l'on chauffe, un thermomètre plongé dedans. On voit la température de l'eau passer lentement de 20 degrés à 21 degrés, à 22 degrés, à 23 degrés, etc.

Vers 50 degrés, on commence à voir une fumée bleutée : l'eau commence à s'évaporer notablement, et la vapeur se recondense en microscopiques gouttes de liquide, en arrivant dans l'air plus froid.

Et, finalement, on atteint des températures plus élevées :  70, 80, 90, 91, 92,  93... Et, dans les conditions habituelles, on ne dépasse pas 100 degrés : on a beau pousser le feu, l'ébullition se fait plus tumultueuse mais la température est toujours de 100 degrés, preuve qu'il faut beaucoup d'énergie pour arriver à évaporer l'eau.

En terme microscopiques, cela signifie que l'on a agité les molécules d'eau au point qu'elle puissent se détacher les unes des autres. Et il faut beaucoup d'énergie, car elles "collent" énergiquement.

Voilà pour l'ébullition. Et cette dernière engendre donc de la vapeur, à savoir un gaz, c'est-à-dire un ensemble de molécules d'eau assez éloignées les unes des autres. La vapeur est incolore, invisible... mais quand les molécules d'eau évaporées arrivent  dans l'air,  plus froid, elles n'ont plus assez d'énergie pour rester en phase liquide, et elles forment de petites gouttelettes,  qui sont la raison pour laquelle on voit cette fumée blanche au-dessus des casseroles.
J'insiste : ce que l'on voit, ce n'est pas la vapeur, mais des gouttes d'eau, comme dans les nuages.

Tiens, pour terminer, ajoutons quand même que, dans toute cette affaire, il n'y a pas de réarrangement d'atomes  : les molécules d'eau dans l'eau liquide sont les mêmes qu'en phase vapeur. Et il n'y aura pas d'usure à répéter évaporation et condensation, autant de fois que l'on voudra.

Un soufflé ce soir ? Les règles pour ne pas le rater !

Faut-il démarrer les soufflés au bain-marie ? La question m'est posée par un correspondant... et elle me ramène trente ans en arrière, quand je faisais mes études de soufflés.
La réponse à la question posée est... Vous la trouverez en fin de billet.

La question

Voyons donc la question : classiquement on produit un soufflé en mêlant une préparation pâteuse à des blancs d'oeuf battus en neige. La préparation pâteuse peut être une béchamel au fromage, ou une purée de fruits, ou encore une crème anglaise ou pâtissière aromatisée, par exemple. Mais on peut tout aussi bien utiliser une pâte faite de viande ou de chair de poisson broyés avec un liquide qui détend. Les proportions ? Peu importe : il suffit que la préparation puisse être mélangée aux blancs d'oeufs battus en neige (les jaunes peuvent être utilement mêlés à la préparation pâteuse, car ils donnent un goût parfois apprécié).
Puis on met le mélange de la pâte et de la mousse dans un ramequin beurré (et fariné ou sucré, selon les cas). On enfourne dans un four préchauffé (par exemple à 180 degrés), et l'on cuit pendant un temps qui varie entre 10 et 60 minutes, selon la taille des ramequins.

En réalité, rien de plus simple !

Pour les soufflés, mes études anciennes ont établi les conseils suivants, qui ont été recueillis par un journaliste américain sous le nom des "trois règles de Hervé", auprès de l'équipe de Pierre Gagnaire :
- battre les blancs en neige bien ferme
- faire une croûte sur le dessus de la préparation (au grill, à la salamandre, au chalumeau) avant d'enfourner
 - poser les ramequins sur la sole du four (la partie inférieure.
De ces trois règles, c'est la dernière qui est la plus importante, comme je l'ai montré dans un de mes séminaires de gastronomie moléculaire : nous avons fait gonfler des soufflés dont les blancs n'avaient même pas été battus, et pour lesquels nous n'avions pas fait de croûte : les soufflés ont parfaitement gonflé, parce qu'ils étaient chauffés par le fond.
Pourquoi chauffer par le fond est-il la clé du succès ? Parce que, alors, l'eau de l'appareil s'évapore au fond du ramequin. Or un gramme d'eau qui s'évapore fait un litre de soufflé ! Si l'évaporation se fait au fond de la préparation, alors les couches supérieures sont soulevées en même temps qu'elles soufflent et cuisent elles-mêmes.

Et c'est ainsi que les soufflés gonflent. Progressivement, la chaleur coagule les protéines du blanc et du jaune, ce qui stabilise relativement la structure foisonnée. Mais, évidemment, quand on ouvre les soufflés, la vapeur formée s'échappe, et les soufflés retombent un peu. Evidemment, quand on comprend le mécanisme, on peut éviter que les soufflés retombent... mais la préparation s'apparente alors plus à un gâteau. Un soufflé doit retomber, en quelque sorte.

Alors, finalement, la réponse : faites-le si ça vous amuse... mais c'est bien inutile si vous avez les trois règles !



Pour d'autres conseils : voir "Mon histoire de cuisine", aux éditions Belin. 

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

Eviter l'huile dans les frites

Les frites sont un mets merveilleux, bien sûr, mais déconseillés quand on fait un régime, parce qu'il est souvent bien difficile d'éviter l'huile qui les accompagne.
Or dans un régime, la matière grasse est vraiment à éviter : c'est le composé le plus énergétique de notre alimentation, et, pis encore, plus on en mange, mieux on la stocke dans nos tissus adipeux. Combien y a-t-il d'huile dans les frites ? Essayons de le savoir par une expérience.


Taillons un bâtonnet de pomme de terre et plaçons-le dans de l'huile très chaude, par exemple à la température de 180 degrés Celsius. Immédiatement, nous voyons des bulles sortir du bâtonnet, avec un bruit de crépitement qui correspond à l'éclatement des bulles. Si nous plaçons un verre froid dans la fumée blanche qui s'élève au-dessus de l'huile, nous voyons la fumée se condenser, former une buée sur le verre, un liquide, et nous pouvons, en goûtant, nous assurer que c'est bien de l'eau. Autrement dit, la chaleur évapore l'eau des pommes de terre, et parce que un gramme d'eau fait environ un litre de vapeur, le volume considérable de la vapeur formée éjecte les bulles en dehors du bâtonnet de pomme de terre, ce qui repousse l'huile. Autrement dit, pendant la cuisson, l'huile n'entre pas dans les frites.


On peut corroborer cette observation avec l'enregistrement de la pression dans une frite : on voit la pression augmenter lentement, et, quand on sort la frite du bain, la pression cesse d'augmenter, avant de diminuer, après une minute environ. Diminuer ? Cela signifie donc que la vapeur se recondense, de sorte que la frite absorbe alors certainement l'huile qui adhère à la pomme de terre, en surface.


D'où l'expérience qui consiste à prendre un des bâtonnets de pomme de terre, à les mettre dans l'huile chaude, puis à cuire comme on cuirait des frites. Quand elles sont cuites, on les sort de l'huile et on les divise en deux lots. L'un des lots est laissé en l'état, tandis que l'on éponge soigneusement les frites de l'autre lot, afin d'éliminer l'huile en surface.

A la suite de quoi on pèse... et l'on s'aperçoit que la quantité d'huile en plus ou en moins, est de 25 g pour 100 g de pommes de terre ! Vous avez bien lu : un quart de la masse des frites est de l'huile ! Décidément, il est judicieux d'éponger les frites au sortir du bain. Et nous savons maintenant que nous avons une minute pour le faire.







Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

Intéressés par les pains azymes, les galettes, les crêpes ?

Alors http://gastronomie-moleculaire.blogspot.fr/2016/08/pourquoi-les-pains-azymes-nans-indiens.html

Vos macarons sont irréguliers ?

Pourquoi un macaron peut-il être creux, au centre, au lieu d'être une mousse solide homogène ?

Il y a mille raisons, comme on le verra.

Partons d'un blanc d'oeuf battu et sucré ; la poudre d'amandes ne changerait rien à l'affaire.

Ce qu'il faut savoir, tout d'abord, c'est que cette mousse est un excellent isolant thermique : j'ai souvent montré que si l'on met un thermocouple sous une mousse de blanc d'oeuf, et si l'on chauffe la mousse au chalumeau, la température sous la mousse n'augmente quasiment pas ! En effet, une mousse, c'est comme un super double vitrage, un très bon isolant thermique.

Bref, quand la meringue (ou le macaron, c'est la même chose) cuira, alors la température à coeur n'évoluera que très peu. Donc pas de quoi faire un coeur creux.

Toutefois les meringues et les macarons se font de mille manières différentes : on peut les poser sur une plaque métallique, ou sur un support moins conducteur de la chaleur ; on peut les cuire à four très chaud, ou à four moins chaud...

Supposons, ainsi, que l'on chauffe très fortement un petit tas de blanc sucré sur une plaque métallique placée dans un four pas suffisamment chaud pour faire croûter la surface : alors l'eau de la préparation s'évaporera au contact du métal chauffé... et l'on se souvient qu'un gramme d'eau fait environ un litre de vapeur ; autrement dit, une grande quantité de vapeur apparaîtra, et elle se développera plutôt au centre, quitte à fissurer les macarons, pour s'échapper, si la croûte superficielle n'est pas assez rigide.

Autre cas de figure, à savoir celui des meringues  : on fait croûter en chauffant peu (140 °C), mais longtemps. Pourquoi les 140°C indiqués ? Parce que, au delà, la surface se colore, ce qui est à éviter pour une meringue. On chauffe pendant environ 20 minutes, pour avoir une croûte épaisse, et donc résistante. Si, ensuite, on cuit longuement à 100 °C, on videra la mousse liquide de son eau, la transformant en mousse solide qu'est la meringue.

Une cuisson sur un support peu conducteur ? Alors la croûte sera plus chauffée que la partie interne. Une cuisson à four très chaud ? On colorera.

Et ainsi de suite : les possibilités sont innombrables, selon le résultat que l'on veut obtenir !